JPH11116884A - 防曇性コーティング材料および防曇性物品 - Google Patents

防曇性コーティング材料および防曇性物品

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JPH11116884A
JPH11116884A JP9279012A JP27901297A JPH11116884A JP H11116884 A JPH11116884 A JP H11116884A JP 9279012 A JP9279012 A JP 9279012A JP 27901297 A JP27901297 A JP 27901297A JP H11116884 A JPH11116884 A JP H11116884A
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Hatsumi Igari
初美 井狩
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敬二 池森
Keiji Otaka
圭史 大高
Hideo Ukuta
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 親水性で且つ吸水力があり、しかも不溶性で
且つ表面硬度の優れた防曇性塗膜を得るためのコーティ
ング材料、および、該コーティング材料を用いて形成さ
れた防曇性塗膜を有する防曇性物品を提供する。 【解決手段】 ポリアクリル酸類、ポリビニルアルコー
ルおよびアセチルアセトンを含有する防曇性コーティン
グ材料、ポリアクリル酸類、ポリビニルアルコール、ア
セチルアセトンおよびケイ酸ナトリウムを含有する防曇
性コーティング材料、および、これらのコーティング材
料を用いて形成された防曇性塗膜を有する防曇性物品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学レンズ、眼
鏡、車両の窓ガラスなどの防曇性および結露防止を必要
とする基材、バブルジェットプリンター用フィルムの表
面などに、親水性および吸水性機能を付与し、かつ、不
溶性であり高い表面硬度を有する被膜を形成することの
可能な防曇性コーティング材料、およびこの防曇性コー
ティング材料を用いて形成された防曇性塗膜を有する防
曇性物品に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス、プラスチックなどの基材が曇る
のは表面温度が露点以下に下がったために、空気中の水
分が細かな水滴となって付着し、基材表面で光が乱反射
するためである。従って、基材表面における水滴の生成
を防止することにより、曇りを防ぐことができると考え
られる。例えば、このような防曇方法においては、
(A)濡れの調整、(B)吸水性の付与、(C)撥水性
の付与、および(D)加熱による湿度の調整の4要素が
考慮されてきた。
【0003】上記(A)は、界面活性剤などを利用して
いるため効力の持続性が低い。
【0004】(B)は、上記(A)より効力の持続性は
多少長いが、吸水能力以上となると曇り、且つ表面が溶
解する。
【0005】(C)は、表面の撥水性により水滴が流れ
落ち、防曇性を持つが、細かい水滴に対抗し得ない。
【0006】(D)は、加熱による湿度の調整により、
防曇効果を上げているが、電源が必要であるため適用範
囲が限定される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
欠点を解決するものであり、その目的は、親水性で且つ
吸水力があり、しかも不溶性で且つ表面硬度の優れた防
曇性塗膜を得るためのコーティング材料を提供すること
にある。また、本発明の目的は、該防曇性コーティング
材料を用いて形成された防曇性塗膜を有する防曇性物品
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリアクリル
酸類、ポリビニルアルコールおよびアセチルアセトンを
含有することを特徴とする防曇性コーティング材料であ
る。また、本発明は、さらにケイ酸ナトリウムを含有す
る該防曇性コーティング材料である。また、本発明は、
これらの防曇性コーティング材料を用いて形成された防
曇性塗膜が形成された防曇性物品である。
【0009】本発明の防曇性コーティング材料を用いて
形成される防曇性塗膜は水に不溶性で且つ表面硬度が高
く耐久性に優れる。このような特性は、ポリアクリル酸
類とポリビニルアルコールとの間にアセチルアセトンが
介在し、両者の相溶性が向上することにより発現すると
考えられる、即ち、ポリアクリル酸類とポリビニルアル
コールは相溶性が低いが、アセチルアセトンに対しては
両者は良く溶け合い、均質な塗膜を形成する。この塗膜
は硬く、耐久性に優れると共に、水に不溶性である。こ
れは、両者の相溶性が向上することで両者のポリマー鎖
同士の相互作用により塗膜の不溶化が生ずるものと思わ
れる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるポリアクリル
酸類としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸およ
びポリアクリル酸、ポリメタクリル酸の夫々メチルエス
テルおよびエチルエステルなどが挙げられる。ポリアク
リル酸およびポリメタクリル酸の夫々メチルエステルお
よびエチルエステルは夫々10〜30モル%鹸化物[即
ち、加水分解されたエステル基のモル数×100/(加
水分解されたエステル基のモル数+加水分解されていな
いエステル基のモル数)]が好ましい。ポリアクリル酸
類の重量平均分子量は50,000〜350,000が
好ましい。
【0011】本発明に用いられるポリビニルアルコール
は、好ましくは、重合度が1,000以上で有機溶媒に
可溶で、鹸化度が65〜85モル%[即ち、水酸基のモ
ル数×100/(アセチル基のモル数+水酸基のモル
数)]の不完全鹸化物である。さらに好ましくは鹸化度
75〜82%の不完全鹸化物である。ポリビニルアルコ
ールの使用量は、好ましくはポリアクリル酸類100重
量部(固形分)に対して、100〜1000重量部(固
形分)である。
【0012】本発明に用いられるアセチルアセトンの使
用量は、好まくはポリアクリル酸類とポリビニルアルコ
ールの合計100重量部(固形分)に対して、3〜50
重量部である。
【0013】本発明の防曇性コーティング材料に、好ま
しく用いることができる有機溶媒としては、メチルアル
コール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールな
どの水との相溶性のある溶媒が挙げられる。さらに好ま
しくは、この有機溶媒は水と共に用いられる。
【0014】本発明の防曇性コーティング材料には、さ
らにケイ酸ナトリウムを用いることが好ましい。ケイ酸
ナトリウムとしては、好まくはSiO2 /Na2 O比が
2.1〜3.1である。ケイ酸ナトリウム使用量は、好
ましくはポリアクリル酸類とポリビニルアルコールの合
計100重量部(固形分)に対して、0.5〜10重量
部(固形分)である。
【0015】本発明に用いられる基材としては、レン
ズ、光学平行板、ミラー、プリズム、ガラスおよびプラ
スチックが挙げられる。
【0016】本発明の防曇性物品は、例えば、以下のよ
うにして形成される。まず、上記防曇性コーティング材
料の各成分を混合して透明の塗工液を得る。次いで、こ
の塗工液を上記基材の少なくとも片面に塗工し、これを
好ましくは80℃以上の温度、さらに好ましくは120
℃〜200℃の範囲内で加熱乾燥させることにより、本
発明の防曇性物品が得られる。必要に応じて、上記塗工
液を数回重ねて塗工した後、上記加熱処理を行ってもよ
い。
【0017】上記塗工膜の厚みは、光学レンズなどに用
いる場合には、0.01μm〜1.0μmが好ましい。
窓ガラスなどに塗工する場合には、塗工膜の厚みは1.
0μm〜10.0μmが好ましい。塗工膜の厚みは、上
記塗工液を厚く塗工することにより、あるいは数回重ね
て塗工することにより、適宜、調節され得る。このよう
にして得られる防曇性物品は、基材の表面に防曇性およ
び結露防止性を与える。形成された防曇性塗膜は、水お
よび有機溶剤に不溶であり、且つ高い表面硬度を有す
る。
【0018】本発明の防曇性コーティング材料において
は、ポリアクリル酸類とポリビニルアルコールを、有機
溶媒として低級アルコールおよび水の混合溶媒に溶解
し、アセチルアセトンを加えることにより該混合液は、
均一状態となり、アセチルアセトンの作用で均質に乾燥
して、被膜化される過程で相溶性の分離限界濃度を超え
ることなく均一被膜層を生成する。
【0019】本発明の防曇性コーティング材料において
は、ポリアクリル酸類とポリビニルアルコールおよびケ
イ酸ナトリウムを混合し、有機溶媒として低級アルコー
ルおよび水の混合溶媒に溶解することにより、該混合液
は、均一状態となり、ケイ酸ナトリウムが加水分解しS
iO2 を析出すると共にアセチルアセトンの作用で均質
に乾燥して、被膜化される過程で相溶性の分離限界濃度
を超えることなく均一被膜層を生成する。
【0020】
【実施例】以下に、本発明の実施例に基づいて説明す
る。 (実施例1)
【0021】 表1 ポリアクリル酸メチルエステル20モル%鹸化物 52.0(重量部) (重量平均分子量15万)(水−メタノール溶液) ポリビニルアルコール10%水溶液 47.1 (重合度:2000、鹸化度:約82モル%) アセチルアセトン 0.9 ────────────────────────────────── 合 計 100.0(重量部)
【0022】表1に示す成分(各々重量部)に従って、
ポリアクリル酸メチルエステル20モル%鹸化物[ポリ
アクリル酸メチルエステルをメチルアルコールに溶解
し、水酸化ナトリウムにて、20モル%鹸化となるよう
に加えて、さらに30分間撹拌により鹸化して得られ
る;ポリアクリル酸メチルエステルの固形分2.3%水
−メタノール溶液]にポリビニルアルコール(平均重合
度:2000、鹸化度:約82モル%)10%水溶液を
加えて、常温(25℃)で10分間撹拌の後、アセチル
アセトンを加えて、さらに常温にて15分間撹拌し、塗
工液を調製した。
【0023】得られた塗工液は、無色透明でこれをガラ
ス板へディップコート装置にて30mm/minの速度
で引上げ塗工し、100℃、10分間加熱・乾燥を行っ
たところ、均一且つ無色透明な塗工膜(塗工膜の厚み:
3.0μm)が得られた。
【0024】上記塗工ガラス板を冷蔵庫(約0℃)に5
分間収納し、その後、25℃、湿度81%の雰囲気下に
放置したところ、ガラス板の塗工表面には、曇りは全く
発生しなかった。また、この塗工ガラス板の表面を、水
を含ませたレンズクリーニングペーパー(商品名:ダス
パー、OZU CO.LTD Tokyo社製)で、2
00g荷重で20回繰り返し拭いたところ、塗工膜の剥
れは全く生ぜず、また、傷も生じなかった。
【0025】(比較例1)表1に示すアセチルアセトン
を配合しないこと以外は、実施例1と同様にガラス板に
コート、加熱・乾燥したところ、やや白濁した塗工膜
(塗工膜の厚み:2.8μm)が得られた。また、実施
例1と同様に試験したところ、塗工表面の曇りは生じな
かったが、約5回の拭きで塗膜の剥れが生じた。
【0026】(実施例2)
【0027】 表2 アクリル酸メチル/アクリル酸エチル/メタアクリ 50.0(重量部) ル酸共重合体・アンモニウム塩(重量平均分子量 12万、共重合比は順に40/40/20重量部、 固形分2.5%水−メタノール溶液) ポリビニルアルコール10%水溶液 49.0 (重合度:2000、鹸化度:約82モル%) アセチルアセトン 1.0 ────────────────────────────────── 合 計 100.0(重量部)
【0028】表2に示す成分からなる塗工液を調製し、
実施例1と同様にガラス板にコート、加熱・乾燥したと
ころ、均一且つ無色透明な塗工膜(塗工膜の厚み:3.
3μm)が得られた。また、実施例1と同様に試験した
ところ、塗工表面の曇りは全く発生せず、また、塗工膜
の剥れ、傷も生じなかった。
【0029】(実施例3)
【0030】 表3 ポリアクリル酸メチルエステル20モル%鹸化物 50.3(重量部) (重量平均分子量15万)(水−メタノール溶液) ポリビニルアルコール10%水溶液 45.7 (重合度:2000、鹸化度:約82モル%) ケイ酸ナトリウム水溶液 3.1 (SiO2 /Na2 O比3.1) アセチルアセトン 0.9 ────────────────────────────────── 合 計 100.0(重量部)
【0031】表3に示す成分からなる塗工液を調製し、
実施例1と同様にガラス板にコートし、130℃、10
分間加熱・乾燥したところ、均一且つ無色透明な塗工膜
(塗工膜の厚み:3.0μm)が得られた。また、実施
例1と同様に試験したところ、塗工表面の曇りは全く発
生せず、また、水を含ませたレンズクリーニングペーパ
ーで、300g荷重で20回繰り返し拭いても、塗工膜
の剥れ、傷も生じなかった。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、親水性で且つ吸水力が
あり、しかも不溶性で且つ表面硬度の優れた防曇性塗膜
を得るためのコーティング材料、および、該コーティン
グ材料を用いて形成された防曇性塗膜を有する防曇性物
品が可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 129/04 C09D 129/04 B 133/04 133/04 G02B 1/10 G02B 1/10 Z (72)発明者 井狩 初美 滋賀県野州郡野州町大字大篠原6番地 株 式会社中戸研究所内 (72)発明者 池森 敬二 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大高 圭史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 宇久田 秀雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアクリル酸類、ポリビニルアルコー
    ルおよびアセチルアセトンを含有することを特徴とする
    防曇性コーティング材料。
  2. 【請求項2】 溶媒として、アルコールおよび水を含有
    する請求項1記載の防曇性コーティング材料。
  3. 【請求項3】 ポリアクリル酸類が、ポリアクリル酸、
    ポリメタアクリル酸、ポリアクリル酸エステルおよびポ
    リメタアクリル酸エステルから選択される少なくとも1
    種である請求項1記載の防曇性コーティング材料。
  4. 【請求項4】 ケイ酸ナトリウムを含有する請求項1、
    2または3記載の防曇性コーティング材料。
  5. 【請求項5】 ポリアクリル酸類、ポリビニルアルコー
    ルおよびアセチルアセトンを含有する溶液を基材表面に
    塗布して形成された防曇性塗膜を有することを特徴とす
    る防曇性物品。
  6. 【請求項6】 溶液中にケイ酸ナトリウムが含有されて
    いる請求項5記載の防曇性物品。
  7. 【請求項7】 基材が、レンズ、光学平行平板、ミラ
    ー、プリズム、ガラスおよびプラスチックから選ばれた
    ものである請求項5または6記載の防曇性物品。
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